Resumen de World distribution of middle Jurassic ammonites (Upper Aalenian to Middle Bathonian): relationships between biodiversity and palaeogeography

P. Neige, D. Marchand, S. Moyne, Jacques Thierry

• English

  The break up of the Pangea takes place in the Jurassic; the palaeoceanographic consequences are the opening of seaways, particularly at the place of the future Atlantic and Indian oceanic areas. During the Toarcian, and from the late Aalenian to the middle Bathonian, the so-called "Hispanic corridor" (or "Atlantic seaway") exists between the "western Tethys" and the "American Pacific border", through the "Caribbean Tethys". Two additional seaways which play as by-passes of the Pangea are proposed, one along the northern border of Laurasia (Boreal sea), and a second along the southern border of Gondwana (South Pacific Sea); however, if these two last could be effectively used for faunal exchanges and migrations, they are poorly documented. Near the end of the Aalenian, the Ammonitina sub-order undergoes a strong faunal turnover. The last Hammatocerataceae, a well known and diversified Liassic superfamily, gives birth to three distinct superfamilies which will dominate among others till the end of the Jurassic: Stephanocerataceae, Perisphinctaceae and Haplocerataceae. The analysis of the worldwide corresponding radiation of these three major taxa puts in light differences and similarities between the biogeographic provinces usually recognised. The Tethyan, Pacific and Boreal domains, and their associated epicratonic platforms are divided into sixteen "palaeobiogeographical provinces"; the listed ammonite taxa concern twenty-three subfamilies which range in fifteen biozones, from the late Aalenian to the middle Bathonian.

  The counting of the species of each subfamily within the several palaeobiogeographic provinces emphasises faunal similarities in terms of total biodiversity between the several provinces. To perform, a "hierarchical ascendant classification" is used: the results are illustrated in the shape of a relational tree where the nearest branches correspond to the provinces that show the most similar biodiversity. The northwestern Tethyan provinces (European platforms) share strong similarities between them and with the provinces of the southwest Tethyan margin (Maghreb). The Circum-Pacific provinces gather themselves, underlining their great faunal similarities. Finally, provinces that show a strong endemism are isolated; these are the Boreal areas and the southeast Tethyan margin.

  The total time variation of the diversity is expressed by the counting of species in each biozone from the late Aalenian to the middle Bathonian. The primary and global signal of the diversity evolution obtained is then independently related to each palaeobiogeographic province. The comparison between the two signals shows the differences of the time evolution of the diversity in the several provinces. The maxima of diversity are often diachronous in the several listed provinces: early Bajocian in North America; late Bajocian on the northwest European platforms.

  Finally, the palaeogeographic distribution of each ammonite subfamily is used to emphasise the evidence for the several seaways that would exist between the several provinces. The maps which have been constructed for the considered ammonite taxa show that peculiar seaways like the "Hispanic corridor" (Caribbean Tethys), the "South Gondwana" (South Pacific Sea) and the "North Laurasia" (Boreal Sea) bypasses could have been used by ammonites to invade several provinces. Nevertheless, some groups have a geographic distribution of which the causes still remain problematic.

• français

  La dislocation de la Pangée intervient au Jurassique ; ses conséquences paléocéanographiques sont l'ouverture de couloirs marins, en particulier à l'emplacement des futures aires océaniques atlantique et indienne. Au Toarcien, et de l'Aalénien au Bathonien moyen, l'existence d'un "corridor hispanique" entre la "Téthys occidentale" et la "Bordure pacifique américaine", via la "Téthys Caraïbe", ainsi que le contournement de la Laurasie par le nord, et du Gondwana par le sud, sont des voies d'échanges possibles, mais encore peu argumentées.

  A la fin de l'Aalénien, le sous-ordre des Ammonitina connaît un important renouvellement faunique. Les derniers Hammatocerataceae, super-famille bien représentée au Lias, donnent naissance à trois super-familles qui vont dominer jusqu'à la fin du Jurassique (Haplocerataceae, Stephanocerataceae et Perisphinctaceae). L'analyse de cette radiation au début du Jurassique moyen à l'échelle mondiale met en évidence des différences et des similitudes entre les provinces biogéographiques classiquement reconnues. Les domaines Téthysien, Pacifique et Boréal, et leurs plates-formes associées, sont divisés en seize "provinces géographiques" ; les taxons d'ammonites répertoriés concernent vingttrois sous-familles dans un cadre temporel comportant quinze biozones de l'Aalénien supérieur au Bathonien moyen.

  Le dénombrement des espèces de chaque sous-famille au sein des différentes provinces paléobiogéographiques est un moyen de mettre en évidence des ressemblances en terme de biodiversité totale entre provinces. Pour ce faire, une classification ascendante hiérarchique est utilisée : les résultats sont présentés sous forme d'un arbre relationnel dont les branches les plus proches correspondent aux provinces dont les biodiversités sont les plus semblables. Cinq ensembles se distinguent dans le cadre des reconstitutions palinspastiques existantes. D'une part, les provinces nord-ouest téthysiennes (marge nord-ouest téthysienne et plates-formes intracratoniques européennes) qui ont de fortes similitudes entre elles et avec les provinces de la marge sud-ouest de la Téthys (bordure maghrébine). D'autre part, les provinces Circum Pacifique sont regroupées, soulignant ainsi tant leur originalité que leurs grandes similitudes. Enfin, les provinces présentant de forts taux d'endémisme sont isolées : secteur Boréal et marge sud-est téthysienne.

  Le suivi de la variation de la diversité totale au cours du temps est exprimé par le comptage des espèces répertoriées pour chaque biozone de l'intervalle Aalénien terminal - Bathonien moyen. Un premier signal global est obtenu, puis il est subdivisé par province paléobiogéographique. La comparaison entre les signaux montre des différences d'évolution de la diversité dans les différentes provinces au cours du temps. Les pics de maximum de diversité sont souvent diachrones : Bajocien inférieur en Amérique du Nord ; Bajocien supérieur sur les plates-formes nord-ouest européennes.

  Enfin, la distribution paléogéographique de chaque sous-famille est utilisée pour mettre en évidence les diverses voies de communication pouvant exister entre les différentes provinces. Les cartes réalisées pour les taxons répertoriés montrent que certaines voies de communication comme le "corridor hispanique", le contournement du sud du Gondwana ou bien encore la mer boréale ont certainement été utilisées par les ammonites pour occuper les différentes provinces. Certains groupes présentent néanmoins des distributions dont les causes sont encore mal connues.